特許 6412912 曲面型表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6412912

(24)【登録日】2018年10月5日

(45)【発行日】2018年10月24日

(54)【発明の名称】曲面型表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1333 20060101AFI20181015BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20181015BHJP

   G02F 1/1368 20060101ALI20181015BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20181015BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/1333

   G02F1/1335 500

   G02F1/1335 505

   G02F1/1368

   G09F9/30 308A

   G09F9/30 349C

   G09F9/30 349B

   G09F9/30 338

【請求項の数】20

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2016-254867(P2016-254867)

(22)【出願日】2016年12月28日

(65)【公開番号】特開2018-18051(P2018-18051A)

(43)【公開日】2018年2月1日

【審査請求日】2016年12月28日

(31)【優先権主張番号】10-2016-0096985

(32)【優先日】2016年7月29日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2016-0143279

(32)【優先日】2016年10月31日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ジョン−シン・パク

(72)【発明者】

【氏名】セ−ホン・パク

(72)【発明者】

【氏名】イ−ヨン・フワン

【審査官】 佐藤 洋允

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−００８８７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３３８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２２４２９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ１／１３３３

Ｇ０２Ｆ１／１３３５−１／１３３６３

Ｇ０２Ｆ１／１３６−１／１３６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

離隔して対向し、それぞれ曲面形状を有し、中央の第１パネル部と前記第１パネル部の両側の第２パネル部および第３パネル部とを含む第１基板および第２基板と、
前記第１基板の内面に配置され、互いに交差して副画素領域を定義するゲート配線およびデータ配線と、
前記第２基板の内面に配置され、前記副画素領域に対応する開口部を有するブラックマトリクスと、
前記ブラックマトリクスと前記第１基板との間に配置される第１カラーフィルター〜第３カラーフィルターと
を含み、
前記第１パネル部〜前記第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスは、それぞれ第１ＢＭ（ＢＭは、Black Matrix（ブラックマトリクス）を表す）幅〜第３ＢＭ幅を有し、前記開口部は、それぞれ第１開口幅〜第３開口幅を有し、
前記第２ＢＭ幅および前記第３ＢＭ幅は、それぞれ前記第１ＢＭ幅より大きいか、或いは同一であり、
前記第２ＢＭ幅および前記第３ＢＭ幅は、互いに同一であり、
前記第２パネル部および前記第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第１パネル部に向かう内側に配置され、
前記第１基板および前記第２基板は、それぞれ前記第２基板の上部に向かって凹状の曲面形状を有する、曲面型表示装置。

【請求項2】

前記第１開口幅〜前記第３開口幅は、互いに同一である、請求項１に記載の曲面型表示装置。

【請求項3】

前記第１パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に一致する、請求項１に記載の曲面型表示装置。

【請求項4】

前記第２ＢＭ幅および前記第３ＢＭ幅は、それぞれ前記第１ＢＭ幅より大きく、
前記第２パネル部および前記第３パネル部において、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は、均一である、請求項１に記載の曲面型表示装置。

【請求項5】

前記第２パネル部および前記第３パネル部において、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は徐々に変わる、請求項１に記載の曲面型表示装置。

【請求項6】

前記第２パネル部は、前記第１パネル部に遠い方から前記第１パネル部に近い方へ向かう方向に順次配列される第１ブロック〜第ｋブロックを含み、前記第３パネル部は、前記第１パネル部に近い方から前記第１パネル部に遠い方へ向かう方向に順次配列される第（ｋ＋１）ブロック〜第（ｎ＋１）ブロックを含み、
前記第１ブロック〜前記第ｋブロックにおいて、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第１パネル部に向かって内側に配置され、前記第１ブロックから前記第ｋブロックへ行くにつれて、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線にさらに近く配置され、
前記第（ｋ＋１）ブロック〜前記第（ｎ＋１）ブロックにおいて、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第１パネル部に向かって内側に配置され、前記第（ｎ＋１）ブロックから前記第（ｋ＋１）ブロックへ行くにつれて、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線にさらに近く配置される、請求項５に記載の曲面型表示装置。

【請求項7】

前記第２パネル部および前記第３パネル部は、第１ブロック〜第（ｎ＋１）ブロック間の複数の境界部をさらに含み、
前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅は、前記第１ブロック〜前記第（ｎ＋１）ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅より小さい、請求項６に記載の曲面型表示装置。

【請求項8】

前記第１ブロックおよび前記第（ｎ＋１）ブロックの個数（ｎ＋１）は、前記第１基板と前記第２基板との間における最大シフト量ＳＤＲを、前記第１ブロックおよび前記第（ｎ＋１）ブロックのうち、隣接する２つにおける前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置の移動量ＢＳで割り算した値をｎに設定して算出される、請求項６に記載の曲面型表示装置。

【請求項9】

前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅ＢＷｅは、前記第１ブロックおよび前記第（ｎ＋１）ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅ＢＷｂから、前記第１ブロックおよび前記第（ｎ＋１）ブロックのうち、隣接する２つにおける前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置の移動量ＢＳを引いた値に設定される、請求項７に記載の曲面型表示装置。

【請求項10】

前記第１ブロックおよび前記第（ｎ＋１）ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅ＢＷｂを、前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅ＢＷｅで割り算した値は、（０．７／１）より大きいか、或いは同一であり、かつ（１／０．７）より小さいか、或いは同一である、請求項９に記載の曲面型表示装置。

【請求項11】

前記第１基板および前記第２基板は、前記第２パネル部および前記第３パネル部の外側の第４パネル部および第５パネル部をさらに含み、
前記第４パネル部および前記第５パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスは、それぞれ第４ＢＭ幅および第５ＢＭ幅を有し、前記開口部は、それぞれ第４開口幅および第５開口幅を有し、
前記第４ＢＭ幅および前記第５ＢＭ幅は、それぞれ前記第２ＢＭ幅と同一であり、
前記第１開口幅〜前記第５開口幅は、互いに同一である、請求項５に記載の曲面型表示装置。

【請求項12】

前記第４パネル部および前記第５パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より、前記第１パネル部に向かって内側に均一に配置される、請求項１１に記載の曲面型表示装置。

【請求項13】

前記第１ＢＭ幅〜前記第３ＢＭ幅は、互いに同一であり、
前記第１開口幅〜前記第３開口幅は、互いに同一である、請求項１に記載の曲面型表示装置。

【請求項14】

前記第１パネル部〜前記第３パネル部において、前記データ配線は、それぞれ第１ＤＬ（ＤＬは、Data Line（データ配線）を表す）幅〜第３ＤＬ幅を有し、
前記第２ＤＬ幅および前記第３ＤＬ幅は、それぞれ前記第１ＤＬ幅より小さく、
前記第２ＤＬ幅および前記第３ＤＬ幅は、互いに同一である、請求項１３に記載の曲面型表示装置。

【請求項15】

前記第１パネル部において、前記データ配線の両端は、前記ブラックマトリクスの両端に一致し、
前記第２パネル部および前記第３パネル部において、前記データ配線の一端は、前記ブラックマトリクスの一端に一致し、前記データ配線の他端は、前記ブラックマトリクスによって覆われる、請求項１４に記載の曲面型表示装置。

【請求項16】

離隔して対向し、それぞれ曲面形状を有し、中央の第１パネル部と前記第１パネル部の両側の第２パネル部および第３パネル部とを含む第１基板および第２基板と、
前記第１基板の内面に配置され、互いに交差して副画素領域を定義するゲート配線およびデータ配線と、
前記第２基板の内面に配置され、前記副画素領域に対応する開口部を有するブラックマトリクスと、
前記ブラックマトリクスと前記第１基板との間に配置される第１カラーフィルター〜第３カラーフィルターと
を含み、
前記第１パネル部〜前記第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスは、それぞれ第１ＢＭ（ＢＭは、Black Matrix（ブラックマトリクス）を表す）幅〜第３ＢＭ幅を有し、前記開口部は、それぞれ第１開口幅〜第３開口幅を有し、
前記第２ＢＭ幅および前記第３ＢＭ幅は、それぞれ前記第１ＢＭ幅より小さいか、或いは同一であり、
前記第２ＢＭ幅および前記第３ＢＭ幅は、互いに同一であり、
前記第２パネル部および前記第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第１パネル部に向かう外側に配置され、
前記第１基板および前記第２基板は、それぞれ前記第２基板の上部に向かって凸状の曲面形状を有する、曲面型表示装置。

【請求項17】

前記第１開口幅〜前記第３開口幅は、互いに同一であり、
前記第１パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に一致する、請求項１６に記載の曲面型表示装置。

【請求項18】

前記第２ＢＭ幅および前記第３ＢＭ幅は、それぞれ前記第１ＢＭ幅より小さく、
前記第２パネル部および前記第３パネル部において、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は、均一である、請求項１６に記載の曲面型表示装置。

【請求項19】

前記第２パネル部および前記第３パネル部において、前記第１カラーフィルター〜前記第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は徐々に変わる、請求項１６に記載の曲面型表示装置。

【請求項20】

前記第１ＢＭ幅〜前記第３ＢＭ幅は、互いに同一であり、
前記第１開口幅〜前記第３開口幅は、互いに同一であり、
前記第１パネル部〜前記第３パネル部において、前記データ配線は、それぞれ第１ＤＬ（ＤＬは、Data Line（データ配線）を表す）幅〜第３ＤＬ幅を有し、
前記第２ＤＬ幅および前記第３ＤＬ幅は、それぞれ前記第１ＤＬ幅より大きく、
前記第２ＤＬ幅および前記第３ＤＬ幅は、互いに同一であり、
前記第１パネル部において、前記データ配線の両端は、前記ブラックマトリクスによって覆われ、
前記第２パネル部および前記第３パネル部において、前記データ配線の一端は、前記ブラックマトリクスの一端に一致し、前記データ配線の他端は、前記ブラックマトリクスによって覆われる、請求項１６に記載の曲面型表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置に関するものであり、特に、ブラックマトリクスの幅および位置を調節することによって開口率および輝度が改善される曲面型表示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

最近、情報化社会へと急速に進展するに伴って、大量の情報を処理して表示するディスプレイ分野が発展してきているが、薄型、軽量、低消費電力といった要求に応えるため、フラットパネル表示装置の必要性が台頭している。

【0003】

そのため、色の再現性に優れる薄型の薄膜トランジスタ液晶表示装置（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ＴＦＴ−ＬＣＤ）が開発されているが、液晶表示装置は、液晶分子の光学的異方性と分極特性を利用して映像を表示する。

【0004】

液晶表示装置は、離隔して対向する２つの基板と、２つの基板間に形成される液晶層とを含むが、２つの基板の内面には、それぞれ画素電極および第１配向膜、共通電極および第２配向膜が順次形成され、２つの基板の外面には、それぞれ第１および第２偏光板が形成される。

【0005】

一方、次世代の表示装置として、フラットパネル表示装置に代わる曲面型表示装置（ｃｕｒｖｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）が急浮上しているが、曲面型表示装置は没入感がさらに向上し、映像もさらにリアルに表現されるため、ユーザーが快適に感じる。

【0006】

従来の曲面型液晶表示装置では、曲面形状によって、隣接する副画素領域のカラーが混ざるカラークロストークが発生するが、これについては図面を参照して説明する。

【0007】

図１は、従来の曲面型液晶表示装置における平面および断面を示す図面であり、都合上、曲面形状を省略して平面に示す。

【0008】

図１に示すように、従来の曲面型液晶表示装置１０は、離隔して対向する第１基板２０および第２基板４０、第１基板２０と第２基板４０との間に配置される液晶層５０を含む。

【0009】

第１基板２０および第２基板４０は、それぞれ赤色・緑色・青色を表示する複数の副画素領域ＳＰを含む。

【0010】

第１基板２０の内面にはゲート配線２２が形成され、ゲート配線２２の上部にはゲート絶縁層（不図示）が形成される。

【0011】

ゲート絶縁層の上部における各副画素領域ＳＰには共通電極２４が形成され、共通電極２４の上部には第１絶縁層２６が形成される。

【0012】

第１絶縁層２６の上部における副画素領域ＳＰの境界にはデータ配線２８が形成され、データ配線２８の上部には第２絶縁層３０が形成される。

【0013】

ゲート配線２２とデータ配線２８は互いに交差して副画素領域ＳＰを定義し、各副画素領域ＳＰには、ゲート配線２２およびデータ配線２８に接続される薄膜トランジスタＴが形成される。

【0014】

第２絶縁層３０の上部における各副画素領域ＳＰには、画素電極３２が形成される。

【0015】

また、第２基板４０の内面における副画素領域ＳＰの境界にはブラックマトリクス４２が形成され、ブラックマトリクス４２の下部における各副画素領域ＳＰには第１および第２カラーフィルター４４、４６が形成される。

【0016】

ブラックマトリクス４２は、ゲート配線２２、データ配線２８、および薄膜トランジスタＴを覆い、また、副画素領域ＳＰを露出する開口部ＯＰを有する。

【0017】

一方、このような従来の曲面型液晶表示装置１０は、ユーザーが位置する第２基板４０の上部に向かって凹状の曲面を有するが、かかる曲面形状によって、第１基板２０の内面には、縁部から中央に向かう第１シフト方向ＳＤ１に沿って圧縮応力が発生し、第２基板４０の内面には、中央から縁部に向かう第２シフト方向ＳＤ２に沿って引張応力が発生する。

【0018】

また、圧縮応力によって、第１基板２０の内面の長さが第１シフト方向ＳＤ１へ縮小し、引張応力によって、第２基板の４０内面の長さが第２シフト方向ＳＤ２へ拡張するので、第２基板４０の内面のブラックマトリクス４２がデータ配線２８を覆いきれない部分が発生する。

【0019】

すなわち、第１基板２０および第２基板４０を、中央の第１パネル部Ａ１と、左右両側の縁部の第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３と、第１パネル部Ａ１と第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３のそれぞれとの間の第４および第５パネルＡ４、Ａ５とに区分すると、第１パネル部Ａ１では、ブラックマトリクス４２の中心線がデータ配線２８の中心線に正確に整列され、ブラックマトリクス４２の開口部ＯＰが副画素領域ＳＰの中央部を露出するが、第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５では、ブラックマトリクス４２の中心線がデータ配線２８の中心線に対して外側へシフトして、ブラックマトリクス４２の開口部ＯＰが副画素領域ＳＰだけでなく、データ配線２８を部分的に露出する。また、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３では、ブラックマトリクス４２の中心線がデータ配線２８の中心線に対してさらに外側へシフトし、ブラックマトリクス４２の開口部ＯＰは隣接する２つの副画素領域ＳＰとデータ配線２８を露出する。

【0020】

それによって、２つの副画素領域ＳＰに印加される２つのデータ信号（階調）による光が１つのカラーフィルター４４、４６を通して放出されるので、隣接する２つの副画素領域ＳＰのカラーが混ざる混色（ｃｏｌｏｒ ｍｉｘｉｎｇ）若しくはカラークロストーク（ｃｏｌｏｒ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）が発生し、曲面型液晶表示装置１０で表示される映像の表示品質が低下するという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

本発明は、このような問題を解決するために提示されたものであり、混色やカラークロストークを防止し、映像の表示品質が改善された曲面型表示装置を提供することを目的とする。

【0022】

また、本発明は、混色やカラークロストークを防止し、設計自由度が増加して開口率および輝度が改善され、映像の表示品質が改善された曲面型表示装置を提供することを他の目的とする。

【0023】

さらに、本発明は、混色やカラークロストークを防止し、映像の表示品質が改善されると共に、副画素領域の全体に亘ってブラックマトリクスの形状および表示品質が均一な曲面型表示装置を提供することをさらに他の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明は、前記の課題を解決するため、離隔して対向し、それぞれ曲面形状を有し、中央の第１パネル部と前記第１パネル部の両側の第２パネル部および第３パネル部とを含む第１基板および第２基板と、前記第１基板の内面に配置され、互いに交差して副画素領域を定義するゲート配線およびデータ配線と、前記第２基板の内面に配置され、前記副画素領域に対応する開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスと前記第１基板との間に配置される第１〜第３カラーフィルターとを含み、前記第１〜第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスはそれぞれ第１〜第３ＢＭ（ＢＭは、Black Matrix（ブラックマトリクス）を表す）幅を有し、前記開口部はそれぞれ第１〜第３開口幅を有し、前記第２および第３ＢＭ幅はそれぞれ前記第１ＢＭ幅より大きいか、或いは同一であり、前記第２および第３ＢＭ幅は互いに同一である、曲面型表示装置を提供する。

【0025】

また、第１〜第３開口幅は、互いに同一であってもよい。

【0026】

また、前記第１パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に一致することができる。

【0027】

また、前記第２および第３ＢＭ幅は、それぞれ前記第１ＢＭ幅より大きく、前記第２および第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第１パネル部に向かって内側に均一に配置されることができる。

【0028】

また、前記第２および第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第１パネル部に向かって内側に配置され、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は、徐々に変わることができる。

【0029】

また、前記第２パネル部は第１〜第ｋブロックを含み、前記第３パネル部は第（ｋ＋１）〜第（ｎ＋１）ブロックを含み、前記第１〜第ｋブロックにおいて、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第１パネル部に向かって内側に配置され、前記第１ブロックから前記第ｋブロックへ行くにつれて前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線にさらに近く配置され、前記第（ｋ＋１）〜第（ｎ＋１）ブロックにおいて、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第１パネル部に向かって内側に配置され、前記第（ｎ＋１）ブロックから前記第（ｋ＋１）ブロックへ行くにつれて前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線にさらに近く配置されることができる。

【0030】

また、前記第２および第３パネル部は、第１〜第（ｎ＋１）ブロック間の複数の境界部をさらに含み、前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅は、前記第１〜第（ｎ＋１）ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅より小さくてもよい。

【0031】

また、前記第１および第（ｎ＋１）ブロックの個数（ｎ＋１）は、前記第１基板と前記第２基板との間における最大シフト量ＳＤＲを、前記第１および第（ｎ＋１）ブロックのうち、隣接する２つにおける前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置の移動量ＢＳで割り算した値をｎに設定して算出することができる。

【0032】

また、前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅ＢＷｅは、前記第１および第（ｎ＋１）ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅ＢＷｂから、前記第１および第（ｎ＋１）ブロックのうち、隣接する２つにおける前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置の移動量ＢＳを引いた値に設定することができる。

【0033】

また、前記第１および第（ｎ＋１）ブロックにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅ＢＷｂを、前記複数の境界部のそれぞれにおける前記開口部間の前記ブラックマトリクスの幅ＢＷｅで割り算した値は、（０．７／１）より大きいか、或いは同一であってもよく、（１／０．７）より小さいか、或いは同一であってもよい。さらに、前記第１基板および前記第２基板は、前記第２および第３パネル部の外側の第４および第５パネル部をさらに含み、前記第４および第５パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスはそれぞれ第４および第５ＢＭ幅を有し、前記開口部はそれぞれ第４および第５開口幅を有して、前記第４および第５ＢＭ幅はそれぞれ前記第２ＢＭ幅と同一であり、前記第１〜第５開口幅は互いに同一であってもよい。

【0034】

また、前記第４および第５パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より、前記第１パネル部に向かって内側に均一に配置されることができる。

【0035】

また、前記第１〜第３ＢＭ幅は互いに同一であってもよく、前記第１〜第３開口幅は互いに同一であってもよい。

【0036】

また、前記第１〜第３パネル部において、前記データ配線はそれぞれ第１〜第３ＤＬ（ＤＬは、Data Line（データ配線）を表す）幅を有し、前記第２および第３ＤＬ幅はそれぞれ前記第１ＤＬ幅より小さくてもよく、前記第２および第３ＤＬ幅は互いに同一であってもよい。

【0037】

また、前記第１パネル部において、前記データ配線の両端は前記ブラックマトリクスの両端に一致し、前記第２および第３パネル部において、前記データ配線の一端は前記ブラックマトリクスの一端に一致し、前記データ配線の他端は前記ブラックマトリクスによって覆われることができる。

【0038】

また、前記第１基板および前記第２基板は、それぞれ前記第２基板の上部に向かって凹む形の曲面形状を有することができる。

【0039】

一方、本発明は、離隔して対向し、それぞれ曲面形状を有し、中央の第１パネル部と前記第１パネル部の両側の第２パネル部および第３パネル部とを含む第１基板および第２基板と、前記第１基板の内面に配置され、互いに交差して副画素領域を定義するゲート配線およびデータ配線と、前記第２基板の内面に配置され、前記副画素領域に対応する開口部を有するブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスと前記第１基板との間に配置される第１〜第３カラーフィルターとを含み、前記第１〜第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスはそれぞれ第１〜第３ＢＭ幅を有し、前記開口部はそれぞれ第１〜第３開口幅を有し、前記第２および第３ＢＭ幅はそれぞれ前記第１ＢＭ幅より小さいか、或いは同一であり、前記第２および第３ＢＭ幅は互いに同一である、曲面型表示装置を提供する。

【0040】

また、前記第１〜第３開口幅は互いに同一であり、前記第１パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に一致することができる。

【0041】

また、前記第２および第３ＢＭ幅はそれぞれ前記第１ＢＭ幅より小さく、前記第２および第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第２基板の縁部に向かって外側に均一に配置されることができる。

【0042】

また、前記第２および第３パネル部において、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線は、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線より前記第２基板の縁部に向かって外側に配置され、前記第１〜第３カラーフィルターのうち、隣接する２つの間の境界線に対する、前記開口部間の前記ブラックマトリクスの中心線の相対的位置は徐々に変わることができる。

【0043】

また、前記第１〜第３ＢＭ幅は互いに同一であり、前記第１〜第３開口幅は互いに同一であり、前記第１〜第３パネル部において、前記データ配線はそれぞれ第１〜第３ＤＬ幅を有し、前記第２および第３ＤＬ幅はそれぞれ前記第１ＤＬ幅より大きくて、前記第２および第３ＤＬ幅は互いに同一であり、前記第１パネル部において、前記データ配線の両端は前記ブラックマトリクスによって覆われ、前記第２および第３パネル部において、前記データ配線の一端は前記ブラックマトリクスの一端に一致し、前記データ配線の他端は前記ブラックマトリクスによって覆われることができる。

【0044】

また、前記第１基板および前記第２基板は、それぞれ前記第２基板の上部に向かって凸状の曲面形状を有することができる。

【発明の効果】

【0045】

本発明は、ブラックマトリクスの開口部は同幅を維持しながら、第１パネル部におけるブラックマトリクスの中心線は、隣接する２つのカラーフィルターの境界線に一致させ、第１および第２パネル部におけるブラックマトリクスの中心線は、隣接する２つのカラーフィルターの境界線の内側、若しくは外側に配置することによって、混色やカラークロストークを防止することができるという効果を奏する。

【0046】

また、本発明は、ブラックマトリクスの開口部は同幅を維持しながら、第１パネル部におけるブラックマトリクスの中心線は、隣接する２つのカラーフィルターの境界線に一致させ、第２および第３パネル部におけるブラックマトリクスの中心線は、隣接する２つのカラーフィルターの境界線に対してブロック毎に徐々に変わる位置に配置することによって、混色やカラークロストークを防止し、設計自由度が増加して開口率および輝度が改善され、映像の表示品質を改善することができるという効果を奏する。

【0047】

さらに、本発明は、ブラックマトリクスの幅および開口部の幅は同一に維持しながら、第１パネル部におけるデータ配線の両端がブラックマトリクスの両端に一致し、第２および第３パネル部におけるデータ配線の一端がブラックマトリクスの一端に一致するように配置することによって、混色やカラークロストークを防止して、映像の表示品質が改善されると共に、副画素領域の全体に亘ってブラックマトリクスの均一な形状および均一な表示品質を具現化することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】従来の曲面型液晶表示装置における平面および断面を示す図面である。

【図2】本発明の第１実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す図面である。

【図3】本発明の第１実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。

【図4】本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す断面図である。

【図5】本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。

【図6】本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における４つのブロックを有する各領域の断面を示す図面である。

【図7】図６の曲面型表示装置における４つのブロックを有する各領域のシフト量およびブラックマトリクス幅の増加量を示すグラフである。

【図8a】本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置においてシールパターンが除去された場合を示す断面図である。

【図8b】本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置においてシールパターンが形成された場合を示す断面図である。

【図8c】本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置において発生する最大シフト量を説明するための分解斜視図である。

【図9】本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における基板の厚さ、および曲率半径による実際の最大シフト量を示すグラフである。

【図10】本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における複数のブロックを示す図面である。

【図11】本発明の第３実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す断面図である。

【図12】本発明の第３実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0049】

以下、図面を参照し、本発明に係る曲面型表示装置を説明するが、液晶表示装置を例に挙げて説明する。

【0050】

図２は、本発明の第１実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す図面であり、図３は、本発明の第１実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。

【0051】

図２に示すように、本発明の第１実施例に係る曲面型表示装置１１０は、離隔して対向する第１基板１２０および第２基板１４０と、第１基板１２０と第２基板１４０との間に配置される液晶層１５０と、第１基板１２０および第２基板１４０の縁部に配置されて第１基板１２０および第２基板１４０を合着するシールパターン１６０とを含む。

【0052】

第１基板１２０および第２基板１４０は、ユーザーが位置する第２基板１４０の上部に向かって凹状の曲面を有するが、かかる曲面形状によって、第１基板１２０の外面には、中央から縁部に向かう引張応力（ＴＳ：ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｓｓ）が発生し、第１基板の内面には、縁部から中央に向かう圧縮応力（ＣＳ：ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｓｓ）が発生し、第２基板１４０の内面には、中央から縁部に向かう引張応力ＴＳが発生する。また、第２基板１４０の外面には、縁部から中央に向かう圧縮応力ＣＳが発生する。

【0053】

また、圧縮応力によって、第１基板１２０の内面の長辺に平行する横方向の長さが中央に向かって縮小し、引張応力によって、第２基板１４０の内面の横方向の長さが縁部に向かって拡張するが、第２基板１４０の内面におけるブラックマトリクス（図３の１４２）は、開口部（図３のＯＰ）の幅を同一に維持しながら、データ配線（図３の１２８）を覆うことができるように、第１基板１２０および第２基板１４０の中央の第１パネル部Ａ１では、ブラックマトリクス（図３の１４２）の中心線が第１および第２カラーフィルター（図３の１４４、１４６）の境界線に一致する第１ＢＭ幅（図３のＢＷ１）に形成し、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３では、それぞれ第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス１４２を、第１および第２カラーフィルター１４４、１４６の境界線を基準にして第２基板１４０の中央に向かって内側へ均一に拡張して、第１ＢＭ幅ＢＷ１より大きい第２および第３ＢＭ幅（図３のＢＷ２、ＢＷ３）に形成する。

【0054】

具体的に、図３に示すように、本発明の第１実施例に係る曲面型表示装置１１０は、離隔して対向する第１基板１２０および第２基板１４０と、第１基板１２０と第２基板１４０との間に配置される液晶層１５０とを含む。

【0055】

第１基板１２０および第２基板１４０は、それぞれ赤色・緑色・青色を表示する複数の副画素領域ＳＰを含む。

【0056】

第１基板１２０の内面にはゲート配線１２２が形成され、ゲート配線１２２の上部にはゲート絶縁層（不図示）が形成される。

【0057】

ゲート絶縁層の上部における各副画素領域ＳＰには共通電極１２４が形成され、共通電極１２４の上部には第１絶縁層１２６が形成される。

【0058】

第１絶縁層１２６の上部における副画素領域ＳＰ間の境界にはデータ配線１２８が形成され、データ配線１２８の上部には第２絶縁層１３０が形成される。

【0059】

ゲート配線１２２およびデータ配線１２８は互いに交差して副画素領域ＳＰを定義し、各副画素領域ＳＰにはゲート配線１２２およびデータ配線１２８に接続される薄膜トランジスタＴが形成される。

【0060】

第２絶縁層１３０の上部における各副画素領域ＳＰには、画素電極１３２が形成される。

【0061】

また、第２基板１４０の内面における副画素領域ＳＰ間の境界にはブラックマトリクス１４２が形成され、ブラックマトリクス１４２の下部における各副画素領域ＳＰには第１および第２カラーフィルター１４４、１４６が形成される。図３には示していないが、ブラックマトリクス１４２の下部における各副画素領域ＳＰには、第３カラーフィルターをさらに形成することができ、第１〜第３カラーフィルター１４４、１４６、（不図示）は、それぞれ赤色・緑色・青色を透過させるカラーフィルター層を構成することができる。

【0062】

他の実施例においては、カラーフィルター層を第１基板１２０の上部に形成することもできる。

【0063】

ブラックマトリクス１４２は、ゲート配線１２２やデータ配線１２８および薄膜トランジスタＴを覆い、また、副画素領域ＳＰを露出する開口部ＯＰを有する。

【0064】

一方、このような本発明の第１実施例に係る曲面型表示装置１１０は、ユーザーが位置する第２基板１４０の上部に向かって凹状の曲面を有するが、かかる曲面形状によって、第１基板１２０の内面には、縁部から中央に向かう第１シフト方向ＳＤ１に沿って圧縮応力が発生し、第２基板１４０の内面には、中央から縁部に向かう第２シフト方向ＳＤ２に沿って引張応力が発生する。

【0065】

また、圧縮応力によって、第１基板１２０の内面の長さが第１シフト方向ＳＤ１へ縮小し、引張応力によって、第２基板１４０の内面の長さが第２シフト方向ＳＤ２へ拡張するが、ブラックマトリクス１４２の開口部ＯＰ間における幅ＢＷ２、ＢＷ３を一側に増加させて、第２基板１４０の内面におけるブラックマトリクス１４２がデータ配線１２８を覆うようにすることができる。

【0066】

すなわち、第１基板１２０および第２基板１４０を、中央の第１パネル部Ａ１と、左右両側の縁部の第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３に区分する場合、第１パネル部Ａ１では、第１および第２カラーフィルター１４４、１４６の境界線がデータ配線１２８の中心線に整列され、ブラックマトリクス１４２の中心線が第１および第２カラーフィルター１４４、１４６の境界線に実質的に一致するので、ブラックマトリクス１４２がデータ配線１２８を覆い、また、ブラックマトリクス１４２の開口部ＯＰが副画素領域ＳＰの中央部を露出する。

【0067】

ここで、第１パネル部Ａ１において、ブラックマトリクス１４２の中心線と、第１および第２カラーフィルター１４４、１４６の境界線は、約−３μｍ〜約＋３μｍの誤差範囲内で一致することができる。

【0068】

また、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３においては、第１および第２カラーフィルター１４４、１４６の境界線がそれぞれデータ配線１２８の中心線に対して外側へシフトし、ブラックマトリクス１４２がそれぞれ従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて中央に向かって内側へ拡張し、ブラックマトリクス１４２の中心線がそれぞれ第１および第２カラーフィルター１４４、１４６の境界線の内側に配置されるので、ブラックマトリクス１４２がそれぞれデータ配線１２８を覆い、また、ブラックマトリクス１４２の開口部ＯＰがそれぞれ副画素領域ＳＰのみを露出する。

【0069】

したがって、１つの副画素領域ＳＰに印加される１つのデータ信号（階調）による光が１つのカラーフィルター１４４、１４６を通して放出されるので、隣接する２つの副画素領域ＳＰのカラーが混ざる混色、若しくはカラークロストークが防止され、曲面型表示装置１１０で表示される映像の表示品質が改善される。

【0070】

そのとき、第１パネル部Ａ１において、開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス１４２は第１ＢＭ幅ＢＷ１を有し、開口部ＯＰは第１開口幅ＯＷ１を有して、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３において、開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス１４２はそれぞれ第２および第３ＢＭ幅ＢＷ２、ＢＷ３を有し、開口部ＯＰはそれぞれ第２および第３開口幅ＯＷ２、ＯＷ３を有する。第２および第３ＢＭ幅ＢＷ２、ＢＷ３は、それぞれ第１ＢＭ幅ＢＷ１より大きく（ＢＷ２＞ＢＷ１、ＢＷ３＞ＢＷ１）、第２および第３ＢＭ幅ＢＷ２、ＢＷ３は互いに同一であり（ＢＷ２＝ＢＷ３）、第１、第２および第３開口幅ＯＷ１、ＯＷ２、ＯＷ３は、互いに同一である（ＯＷ１＝ＯＷ２＝ＯＷ３）。

【0071】

すなわち、第２パネル部Ａ２の開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス１４２は、従来のブラックマトリクス（図１の４２）を、第１および第２カラーフィルター１４４、１４６の境界線を基準にし、中央に向かって右側へ均一に拡張してデータ配線１２８を覆う第２ＢＭ幅ＢＷ２を有するようにした形態であり、第３パネル部Ａ３の開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス１４２は、従来のブラックマトリクス（図１の４２）を、第１および第２カラーフィルター１４４、１４６の境界線を基準にし、中央に向かって左側へ均一に拡張してデータ配線１２８を覆う第３ＢＭ幅ＢＷ３を有するようにした形態である。

【0072】

したがって、本発明の第１実施例に係る曲面型表示装置１１０では、第１基板１２０および第２基板１４０の全体に亘って、ブラックマトリクス１４２の開口部ＯＰは同幅に形成され（ＯＷ１＝ＯＷ２＝ＯＷ３）、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３におけるブラックマトリクス１４２は、それぞれ第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス１４２を中央に向かって内側へ拡張し、第１ＢＭ幅ＢＷ１より大きい第２および第３ＢＭ幅ＢＷ２、ＢＷ３に形成されるので（ＢＷ２＝ＢＷ３＞ＢＷ１）、混色およびカラークロストークが防止され、映像の表示品質が改善される。

【0073】

一方、他の実施例では、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３を細かく区分し、ブラックマトリクスを両側へ、ブロック毎に異なるように拡張して設計自由度を向上させ、開口率および輝度をさらに改善することもできるが、これについては図面を参照して説明する。

【0074】

図４は、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す断面図であり、図５は、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。以下、第１実施例と同一部分に対する説明は省略する。

【0075】

図４に示すように、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置２１０は、離隔して対向する第１基板２２０および第２基板２４０と、第１基板２２０と第２基板２４０との間に配置される液晶層２５０と、第１基板２２０および第２基板２４０の縁部に配置され、第１基板２２０および第２基板２４０を合着するシールパターン２６０とを含む。

【0076】

第１基板２２０および第２基板２４０は、ユーザーが位置する第２基板２４０の上部に向かって凹状の曲面を有するが、かかる曲面形状に起因した圧縮応力によって、第１基板２２０の内面の長辺に平行する横方向の長さが中央に向かって縮小し、引張応力によって、第２基板２４０の内面の横方向の長さが縁部に向かって拡張する。第２基板２４０の内面におけるブラックマトリクス（図５の２４２）は、開口部（図５のＯＰ）の幅を同一に維持しながら、データ配線（図５の２２８）を覆うことができるように、第１基板２２０および第２基板２４０の中央の第１パネル部Ａ１では、従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて第１および第２カラーフィルター（図５の２４４、２４６）の境界線を基準にして第２基板２４０の中央および縁部に向かって両側へ拡張して第１ＢＭ幅（図５のＢＷ１）に形成する。また、第１パネル部Ａ１の両側において第１〜第（ｎ＋１）ブロックＢ１〜Ｂ（ｎ＋１）に区分される第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３では、それぞれ第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス２４２を、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線を基準にして第２基板２４０の中央および縁部に向かって内外両側へ、ブロック毎に異なるように拡張して、第１ＢＭ幅ＢＷ１より大きいか、或いは同一であるが、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対する相対的位置が徐々に変わる第２および第３ＢＭ幅（図５のＢＷ２、ＢＷ３）に形成し、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３の外側の第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５では、それぞれ第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス２４２を、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線を基準にして基板２４０の中央に向かって内側へ均一に拡張し、第１ＢＭ幅ＢＷ１より大きいか、或いは同一の第４および第５ＢＭ幅（図５のＢＷ４、ＢＷ５）に形成する。

【0077】

具体的に、図５に示すように、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置２１０は、離隔して対向する第１基板２２０および第２基板２４０と、第１基板２２０と第２基板２４０との間に配置される液晶層２５０とを含む。

【0078】

第１基板２２０および第２基板２４０は、それぞれ赤色・緑色・青色を表示する複数の副画素領域ＳＰを含み、第１基板２２０の内面にはゲート配線２２２が形成され、ゲート配線２２２の上部にはゲート絶縁層（不図示）が形成される。

【0079】

ゲート絶縁層の上部における各副画素領域ＳＰには共通電極２２４が形成され、共通電極２２４の上部には第１絶縁層２２６が形成される。第１絶縁層２２６の上部における副画素領域ＳＰの境界にはデータ配線２２８が形成され、データ配線２２８の上部には第２絶縁層２３０が形成される。

【0080】

ゲート配線２２２およびデータ配線２２８は互いに交差して副画素領域ＳＰを定義し、各副画素領域ＳＰにはゲート配線２２２およびデータ配線２２８に接続される薄膜トランジスタＴが形成され、第２絶縁層２３０の上部における各副画素領域ＳＰには、画素電極２３２が形成される。

【0081】

また、第２基板２４０の内面における副画素領域ＳＰ間の境界にはブラックマトリクス２４２が形成され、ブラックマトリクス２４２の下部における各副画素領域ＳＰには第１および第２カラーフィルター２４４、２４６が形成される。図５には示していないが、ブラックマトリクス２４２の下部における各副画素領域ＳＰには、第３カラーフィルターをさらに形成することができ、第１〜第３カラーフィルター２４４、２４６、（不図示）は、それぞれ赤色・緑色・青色を透過させるカラーフィルター層を構成することができる。

【0082】

他の実施例においては、カラーフィルター層を第１基板２２０の上部に形成することもできる。

【0083】

ブラックマトリクス２４２は、ゲート配線２２２やデータ配線２２８および薄膜トランジスタＴを覆い、また、副画素領域ＳＰを露出する開口部ＯＰを有する。

【0084】

一方、このような本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置２１０は、ユーザーが位置する第２基板２４０の上部に向かって凹状の曲面を有する。かかる曲面形状によって、第１基板２２０の内面には、縁部から中央に向かう第１シフト方向ＳＤ１に沿って圧縮応力が発生し、第２基板２４０の内面には、中央から縁部に向かう第２シフト方向ＳＤ２に沿って引張応力が発生する。

【0085】

また、圧縮応力によって、第１基板２２０の内面の長さが第１シフト方向ＳＤ１へ縮小し、引張応力によって、第２基板２４０の内面の長さが第２シフト方向ＳＤ２へ拡張するが、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３におけるブラックマトリクス２４２の開口部ＯＰ間における幅ＢＷ２、ＢＷ３を両側へ、ブロック毎に異なるように増加させ、第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５におけるブラックマトリクス２４２の開口部ＯＰ間における幅ＢＷ４、ＢＷ５を一側へ増加させることによって、第２基板２４０の内面におけるブラックマトリクス２４２がデータ配線２２８を覆うようにすることができる。

【0086】

すなわち、第１基板２２０および第２基板２４０を、中央の第１パネル部Ａ１と、第１パネル部Ａ１の左側・右側の第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３と、第２および第３パネルＡ２、Ａ３の外側の第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５とに区分する場合、第１パネル部Ａ１では、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線がデータ配線２２８の中心線に整列され、ブラックマトリクス２４２の中心線が第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に一致するので、ブラックマトリクス２４２がデータ配線２２８を覆い、また、ブラックマトリクス２４２の開口部ＯＰが副画素領域ＳＰの中央部を露出する。

【0087】

ここで、第１パネル部Ａ１において、ブラックマトリクス２４２の中心線と、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線は、約−３μｍ〜約＋３μｍの誤差範囲内で一致することができる。

【0088】

また、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３においては、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線がそれぞれデータ配線２２８の中心線に対して外側へ相対的に少しシフトし、ブラックマトリクス２４２がそれぞれ中央および縁部に向かって内外両側へ、ブロック毎に異なるように拡張し、ブラックマトリクス２４２の中心線がそれぞれ第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の内側に配置されるので、ブラックマトリクス２４２がそれぞれデータ配線２２８を覆い、また、ブラックマトリクス２４２の開口部ＯＰがそれぞれ副画素領域ＳＰのみを露出する。

【0089】

また、第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５においては、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線がそれぞれデータ配線２２８の中心線に対して外側へ相対的に多くシフトし、ブラックマトリクス２４２がそれぞれ中央に向かって内側へ拡張し、ブラックマトリクス２４２の中心線がそれぞれ第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の内側に配置されるので、ブラックマトリクス２４２がそれぞれデータ配線２２８を覆い、また、ブラックマトリクス２４２の開口部ＯＰがそれぞれ副画素領域ＳＰのみを露出する。

【0090】

したがって、１つの副画素領域ＳＰに印加される１つのデータ信号（階調）による光が１つのカラーフィルター２４４、２４６を通して放出されるので、隣接する２つの副画素領域ＳＰのカラーが混ざる混色、若しくはカラークロストークが防止され、曲面型表示装置２１０で表示される映像の表示品質が改善される。

【0091】

また、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３においては、ブラックマトリクス２４２がシフト度合いによって異なるように両側へ拡張するので、設計自由度が増加し、開口率および輝度が改善される。

【0092】

そのとき、第１パネル部Ａ１において、開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス２４２は第１ＢＭ幅ＢＷ１を有し、開口部ＯＰは第１開口幅ＯＷ１を有して、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３において、開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス２４２はそれぞれ第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対する相対的位置がブロック毎に変わる第２および第３ＢＭ幅ＢＷ２、ＢＷ３を有し、開口部ＯＰはそれぞれ第２および第３開口幅ＯＷ２、ＯＷ３を有する。また、第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５において、開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス２４２はそれぞれ第４および第５ＢＭ幅ＢＷ４、ＢＷ５を有し、開口部ＯＰはそれぞれ第４および第５開口幅ＯＷ４、ＯＷ５を有するが、第２〜第５ＢＭ幅ＢＷ２〜ＢＷ５は、それぞれ第１ＢＭ幅ＢＷ１より大きいか、或いは同一であり（ＢＷ２≧ＢＷ１、ＢＷ３≧ＢＷ１、 ＢＷ４≧ＢＷ１、ＢＷ５≧ＢＷ１）、第２〜第５ＢＭ幅ＢＷ２〜ＢＷ５は互いに同一であり（ＢＷ２＝ＢＷ３＝ＢＷ４＝ＢＷ５）、第１〜第５開口幅ＯＷ１〜ＯＷ５は互いに同一である（ＯＷ１＝ＯＷ２＝ＯＷ３＝ＯＷ４＝ＯＷ５）。

【0093】

ここで、複数のブロックの個数が偶数の場合、第２〜第５ＢＭ幅（ＢＷ２〜ＢＷ５）は、それぞれ第１ＢＭ幅ＢＷ１より大きく（ＢＷ２＞ＢＷ１、ＢＷ３＞ＢＷ１、ＢＷ４＞ＢＷ１、ＢＷ５＞ＢＷ１）、複数のブロックの個数が奇数の場合、第２〜第５ＢＭ幅ＢＷ２〜ＢＷ５は、それぞれ第１ＢＭ幅ＢＷ１と同一であってもよい（ＢＷ２＝ＢＷ１、ＢＷ３＝ＢＷ１、ＢＷ４＝ＢＷ１、ＢＷ５＝ＢＷ１）。

【0094】

すなわち、第２パネル部Ａ２の開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス２４２は、従来のブラックマトリクス（図１の４２）を、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線を基準にして中央および縁部に向かって左右両側へ拡張するが、第４パネル部Ａ４から第１パネル部Ａ１へ行くにつれて（すなわち、第１ブロックＢ１から第ｋブロックＢｋへ行くにつれて）、ブロック毎に左側の拡張領域は大きく、右側の拡張領域は小さくなるように（すなわち、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対してブラックマトリクス２４２の中心線が左側へさらにシフトするように）拡張した形態である。第３パネル部Ａ３の開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス２４２は、従来のブラックマトリクス（図１の４２）を、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線を基準にして中央および縁部に向かって左右両側へ拡張するが、第５パネル部Ａ５から第１パネル部Ａ１へ行くにつれて（すなわち、第（ｎ＋１）ブロックＢ（ｎ＋１）から第（ｋ＋１）ブロックＢ（ｋ＋１）へ行くにつれて）、ブロック毎に右側の拡張領域は大きく、左側の拡張領域は小さくなるように（すなわち、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対してブラックマトリクス２４２の中心線が右側へさらにシフトするように）拡張した形態である。

【0095】

また、第４パネル部Ａ４の開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス２４２は、従来のブラックマトリクス（図１の４２）を、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線を基準にして中央に向かって右側へ均一に拡張し、データ配線２２８を覆う第４ＢＭ幅ＢＷ４を有するようにした形態であり、第５パネル部Ａ５の開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス２４２は、従来のブラックマトリクス（図１の４２）を、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線を基準にして中央に向かって左側へ均一に拡張し、データ配線２２８を覆う第５ＢＭ幅ＢＷ５を有するようにした形態である。

【0096】

例えば、第２パネル部Ａ２は第１〜第ｋブロックＢ１〜Ｂｋに区分され、第１〜第ｋブロックＢ１〜Ｂｋにおいて、開口部ＯＰ間のブラックマトリクス２４２は第２幅ＢＷ２を有し、ブラックマトリクス２４２の中心線は第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の内側に配置されるが、第１ブロックＢ１から第ｋブロックＢｋへ行くにつれて、ブラックマトリクス２４２の中心線は、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対して左側へさらにシフトすることによって、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線にさらに近く配置される。

【0097】

また、第３パネル部Ａ３は、第（ｋ＋１）〜第（ｎ＋１）ブロックＢ（ｋ＋１）〜Ｂ（ｎ＋１）に区分され、第（ｋ＋１）〜第（ｎ＋１）ブロックＢ（ｋ＋１）〜Ｂ（ｎ＋１）において、開口部ＯＰ間のブラックマトリクス２４２は第３幅ＢＷ３を有し、ブラックマトリクス２４２の中心線は第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の内側に配置されるが、第（ｎ＋１）ブロックＢ（ｎ＋１）から第（ｋ＋１）ブロックＢ（ｋ＋１）へ行くにつれて、ブラックマトリクス２４２の中心線は、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対して右側へさらにシフトすることによって、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線にさらに近く配置される。

【0098】

したがって、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置２１０では、第１および第２基板２２０、２４０の全体に亘って、ブラックマトリクス２４２の開口部ＯＰは同幅に形成され（ＯＷ１＝ＯＷ２＝ＯＷ３＝ＯＷ４＝ＯＷ５）、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３におけるブラックマトリクス２４２は、それぞれ第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス２４２を、中央および縁部に向かって内外両側へ、ブロック毎に異なるように拡張して、第１ＢＭ幅ＢＷ１より大きいか、或いは同一であり、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対する相対的位置がブロック毎に異なる第２および第３ＢＭ幅ＢＷ２、ＢＷ３に形成され（ＢＷ２＝ＢＷ３≧ＢＷ１）、第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５におけるブラックマトリクス２４２は、それぞれ第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス２４２を、中央に向かって内側へ拡張して、第１ＢＭ幅ＢＷ１より大きいか、或いは同一の第４および第５ＢＭ幅ＢＷ４、ＢＷ５に形成されるので（ＢＷ４＝ＢＷ５≧ＢＷ１）、混色およびカラークロストークが防止され、映像の表示品質が改善される。

【0099】

第２実施例では、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３の外側に第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５が配置されることを例に挙げたが、他の実施例では中央の第１パネル部と、第１パネル部の両側に配置され、ブラックマトリクスの相対的位置が徐々に変わる第２および第３パネル部で曲面型表示装置を構成することもできる。

【0100】

このような第２実施例に係る曲面型表示装置２１０におけるブラックマトリクスの幅および位置について、図面を参照して説明する。

【0101】

図６は、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における４つのブロックを有する各領域の断面を示す図面であり、図７は、図６の曲面型表示装置における４つのブロックを有する各領域のシフト量およびブラックマトリクス幅の増加量を示すグラフである。以下、図５を共に参照して説明する。

【0102】

図６に示すように、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置は、中央の第１パネル部Ａ１と、第１パネル部Ａ１の左右両側の第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３と、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３の外側の第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５とを含むが、第２パネル部Ａ２は第１および第２ブロックＢ１、Ｂ２を含み、第３パネル部Ａ３は第３および第４ブロックＢ３、Ｂ４を含む。

【0103】

第４パネル部４と第２パネル部Ａ２との間には第１境界部Ｅ１が配置され、第３パネル部Ａ３と第５パネル部Ａ５との間には第２境界部Ｅ２が配置され、第１ブロックＢ１と第２ブロックＢ２との間には第３境界部Ｅ３が配置され、第３ブロックＢ３と第４ブロックＢ４との間には第４境界部Ｅ４が配置される。第１〜第４境界部Ｅ１〜Ｅ４におけるブラックマトリクス２４２は、隣接するパネル部、若しくはブロックにおけるブラックマトリクス２４２より小幅に形成されて開口部ＯＰが同幅を有するようにする。その結果、ユーザーはブラックマトリクス２４２における幅の変化および開口部ＯＰの相対的位置の変化を認識できないので、映像の表示品質が改善される。

【0104】

ここで、第１〜第４ブロックＢ１〜Ｂ４の個数が偶数であるので、第１パネル部Ａ１は、第２ブロックＢ２と第３ブロックＢ３との間の境界部として働き、第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス２４２の第１ＢＭ幅ＢＷ１は、第２〜第５ＢＭ幅Ｂ２〜Ｂ５のそれぞれより小さい。

【0105】

複数のブロックの個数が奇数である他の実施例では、第１パネル部Ａ１がブロックとして働き、第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス２４２の第１ＢＭ幅ＢＷ１は、第２〜第５ＢＭ幅Ｂ２〜Ｂ５のそれぞれと同一であり得る。

【0106】

第１パネル部Ａ１は、第１および第２基板２２０、２４０の中心線に対応し、第４、第２、第３および第５パネル部Ａ４、Ａ２、Ａ３、Ａ５は、それぞれ第１および第２基板２２０、２４０の左側から１／４部分、２／４部分、３／４部分、４／４部分に対応し、また、第１〜第４境界部Ｅ１〜Ｅ４は、それぞれ第１および第２基板２２０、２４０の左側から２／８境界線、３／８境界線、５／８境界線、６／８境界線に対応することができる。

【0107】

具体的に、第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス２４２は、約２３μｍの第１ＢＭ幅ＢＷ１を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、左右両側へ約２μｍずつ拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線と一致する形態）である。

【0108】

第２パネル部Ａ２における第１ブロックＢ１のブラックマトリクス２４２は、約２４μｍの第２ＢＭ幅ＢＷ２を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約１μｍおよび約４μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の右側の約１．５μｍに位置する形態）である。

【0109】

第２パネル部Ａ２における第２ブロックＢ２のブラックマトリクス２４２は、約２４μｍの第２ＢＭ幅ＢＷ２を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約２μｍおよび約３μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の右側の約０．５μｍに位置する形態）である。

【0110】

第３パネル部Ａ３における第３ブロックＢ３のブラックマトリクス２４２は、約２４μｍの第３ＢＭ幅ＢＷ３を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約２μｍおよび約３μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の左側の約０．５μｍに位置する形態）である。

【0111】

第３パネル部Ａ３における第４ブロックＢ４のブラックマトリクス２４２は、約２４μｍの第３ＢＭ幅ＢＷ３を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約１μｍおよび約４μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の左側の約１．５μｍに位置する形態）である。

【0112】

また、第１境界部Ｅ１におけるブラックマトリクス２４２は、約２３μｍの幅を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、中央に向かって内側へ約４μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の右側の約２μｍに位置する形態）である。

【0113】

第３境界部Ｅ３におけるブラックマトリクス２４２は、約２３μｍの幅を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約１μｍおよび約３μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の右側の約１μｍに位置する形態）である。

【0114】

第４境界部Ｅ４におけるブラックマトリクス２４２は、約２３μｍの幅を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へそれぞれ約１μｍおよび約３μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の左側の約１μｍに位置する形態）である。

【0115】

第２境界部Ｅ２におけるブラックマトリクス２４２は、約２３μｍの幅を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、中央に向かって内側へ約４μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の左側の約２μｍに位置する形態）である。

【0116】

第４パネル部Ａ４におけるブラックマトリクス２４２は、約２４μｍの第２ＢＭ幅ＢＷ２を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、中央に向かって内側へ約５μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の右側の約２．５μｍに位置する形態）である。

【0117】

第５パネル部Ａ５におけるブラックマトリクス２４２は、約２４μｍの第３ＢＭ幅ＢＷ３を有する。これは、約１９μｍの幅を有する従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて、中央に向かって内側へ約５μｍが拡張した形態（ブラックマトリクス２４２の中心線が、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線の左側の約２．５μｍに位置する形態）である。

【0118】

図７に示すように、第１および第２基板２２０，２４０に曲面形状を形成する場合、第１基板２２０と第２基板２４０との間における第１パネル部Ａ１では、約０．５μｍのシフト量が発生し、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３では、約０．１μｍ〜約１．８μｍのシフト量が発生して、第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５では、約０．１μｍ〜約４．２μｍのシフト量が発生する。

【0119】

特に、第１および第４ブロックＢ１、Ｂ４では、約０．１μｍ〜約１．８μｍのシフト量が発生し、第２および第３ブロックＢ２、Ｂ３では、約０．１μｍ〜約１．４μｍのシフト量が発生する。

【0120】

そのとき、このような曲面形状に起因した実際のシフト量を、第１実施例における一側拡張で完全補償するためには、従来のブラックマトリクス（図１の４２）を一側へ５μｍ以上に拡張しなければならない。

【0121】

一方、第２実施例では、実際のシフト量が相対的に大きく発生する第４および第５パネル部Ａ４、Ａ５において、中央に向かって内側へ約５μｍだけ拡張し、実際のシフト量が相対的に小さく発生する第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３においては、縁部に向かって外側および中央に向かって内側へ約１μｍ〜約４μｍだけ拡張するが、第１〜第４ブロックＢ１〜Ｂ４におけるシフト量を考慮し、ブロック毎に第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対するブラックマトリクス２４２の中心線の位置を変化させることによって、ブラックマトリクス２４２の拡張による開口率の低下を最小化しながら、曲面形状に起因した実際のシフト量を完全補償することができる。

【0122】

また、第１〜第４境界部Ｅ１〜Ｅ４におけるブラックマトリクス２４２の幅を、第２〜第４パネル部Ａ２〜Ａ４におけるブラックマトリクス２４２の幅より小さく形成することによって、曲面型表示装置２１０の全体に亘って開口部ＯＰの幅を同一に形成することができる。その結果、ユーザーはブラックマトリクス２４２における幅の変化および開口部ＯＰの相対的位置の変化を認識できないので、映像の視認性および表示品質が改善される。

【0123】

一方、曲面型表示装置における最大シフト量は、基板の横方向の長さや厚さ、曲率半径、セルギャップなどを考慮して算出することができるが、これについては図面を参照して説明する。

【0124】

図８ａは、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置においてシールパターンが除去された場合を示す断面図であり、図８ｂは、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置においてシールパターンが形成された場合を示す断面図であり、図８ｃは、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置において発生する最大シフト量を説明するための分解斜視図である。以下、図５を共に参照して説明する。

【0125】

図８ａに示すように、平面形状の場合、横方向に幅ＰＷ、厚さＳＴおよびセルギャップＣＧを有する第１および第２基板２２０、２４０に、曲率半径Ｒおよび曲面角度θを有する曲面形状を適用すると、シールパターンのない第１基板２２０および第２基板２４０における理想的な最大シフト量ＳＤＩは、次の式（１）に沿って算出することができる。

【0126】

ＳＤＩ＝［ＰＷ−２π（Ｒ＋ＣＧ＋ＳＴ）×（θ／３６０°）］・・・（１）

【0127】

図８ｂに示すように、第１基板２２０と第２基板２４０との間における縁部にシールパターン２６０を形成する場合、実際に発生する最大シフト量ＳＤＲは、シールパターンがないときの理想的な最大シフト量ＳＤＩより小さいので、実際に発生する最大シフト量ＳＤＲは、次の式（２）に沿って、０より大きくて１より小さい補正係数αを用いて算出することができる。

【0128】

ＳＤＲ＝（α×ＳＤＩ）、（０＜α＜１）・・・（２）

【0129】

図８ｃに示すように、ブラックマトリクス２４２の開口部ＯＰに対応する第２基板２４０の副画素領域ＳＰは、薄膜トランジスタＴが形成される第１基板２２０の副画素領域ＳＰに対し、第１および第２基板２２０、２４０の中央では一致するが、第１および第２基板２２０、２４０の縁部では、実際の最大シフト量ＳＤＲだけ縁部に向かって外側へシフトする。

【0130】

図９は、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における基板の厚さ、および曲率半径による実際の最大シフト量を示すグラフである。

【0131】

図９に示すように、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置２１０では、第１および第２基板２２０、２４０の厚さが約０．２５ｍｍから約４ｍｍへ増加するにつれて実際の最大シフト量ＳＤＲは増加し、曲面形状の曲率半径Ｒが増加するにつれて実際の最大シフト量ＳＤＲは減少する。

【0132】

このような最大シフト量ＳＤＲを利用して複数のブロックを設定する方法について、図面を参照して説明する。

【0133】

図１０は、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置における複数のブロックを示す図面である。以下、図５を共に参照して説明する。

【0134】

図１０に示すように、第１および第２基板２２０、２４０の左側から２／４部分および３／４部分は、第１〜第（ｎ＋１）ブロックＢ１〜Ｂ（ｎ＋１）に区分することができる。

【0135】

第１および第２基板２２０、２４０が曲面形状を有するとき、前記式（１）および式（２）に沿って、補正係数α、基板の幅ＰＷや基板の厚さＳＴ、セルギャップＣＧ、曲率半径Ｒ、および曲面角度θから最大シフト量ＳＤＲを算出することができるが、最大シフト量ＳＤＲおよびブラックマトリクス２４２の中心線の相対的位置の移動量によって、第１〜第（ｎ＋１）ブロックＢ１〜Ｂ（ｎ＋１）を設定することができる。

【0136】

また、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対するブラックマトリクス２４２の中心線の位置変化が認識されないようにするため、ブロック間に複数の境界部を設定することができる。

【0137】

そのとき、複数のブロックの個数（ｎ＋１）は、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対するブラックマトリクス２４２の中心線の位置が徐々に変わるように設定することができる。複数の境界部の個数は、０より大きくてｎより小さい範囲内で次の条件を考慮して設定することができ、複数の境界部におけるブラックマトリクスの幅は、複数のブロックにおけるブラックマトリクスの幅より小さく設定することができる。

【0138】

例えば、第ｍおよび第（ｍ＋１）ブロックＢｍ、Ｂ（ｍ＋１）におけるブラックマトリクス２４２がそれぞれ同一のブロックＢＭ幅（ＢＷｂ＝ＢＷ２〜ＢＷ５）を有し、第１および第２カラーフィルター２４４、２４６の境界線に対して、第ｍブロックＢｍにおけるブラックマトリクス２４２の中心線の位置と、第（ｍ＋１）ブロックＢ（ｍ＋１）におけるブラックマトリクス２４２の中心線の位置がＢＭ移動量ＢＭだけ変化する場合、第１〜第（ｎ＋１）ブロックの個数（ｎ＋１）は、次の式（３）に沿ってｎを求め、算出することができる。

【0139】

ｎ＝（ＳＤＲ／ＢＳ）・・・（３）

【0140】

ここで、ｎが小数の場合は、切り上げで処理することができる。

【0141】

また、第ｍブロックＢｍと第（ｍ＋１）ブロックＢ（ｍ＋１）との間の境界部Ｅｂにおけるブラックマトリクス２４２は、次の式（４）に沿って境界ＢＭ幅ＢＷｅを有するように設定することができる（ＢＷｅ＜ＢＷｂ）。

【0142】

ＢＷｅ＝（ＢＷｂ―ＢＳ）・・・（４）

【0143】

そのとき、ＢＭ移動量ＢＳは、ブロックＢＭ幅ＢＷｂと境界ＢＭ幅ＢＷｅとの差が認識されないよう、次の式（５）の条件を満たす範囲内で決定することができる。

【0144】

（０．７／１）≦（ＢＷｂ／ＢＷｅ）≦（１／０．７）・・・（５）

【0145】

表１は、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置２１０において、曲率半径Ｒや基板の厚さＳＴ、および最大シフト量ＳＤＲによって設定される複数のブロックの個数（ｎ＋１）を示す。

【0146】

【表1】

【0147】

表１で分かるように、本発明の第２実施例に係る曲面型表示装置２１０は、曲面形状の曲率半径Ｒや、第１および第２基板２２０、２４０の厚さＳＴ、および第１基板２２０と第２基板２４０との間における実際の最大シフト量ＳＤＲによって、第１〜第（ｎ＋１）ブロックＢ１〜Ｂ（ｎ＋１）の個数（ｎ＋１）を設定することができるが、曲率半径Ｒが減少し、基板の厚さＳＴが増加して最大シフト量ＳＤＲが増加する程、第１〜第（ｎ＋１）ブロックＢ１〜Ｂ（ｎ＋１）の個数（ｎ＋１）が増加する。

【0148】

そのとき、第１ブロックＢ１と第（ｎ＋１）ブロックＢ（ｎ＋１）の間には、式（３）に沿って境界部Ｅｂを設定することができる。

【0149】

このように、複数のブロック間に、ブラックマトリクス２４２および開口部ＯＰの位置変化が認識されないように境界部を設定することによって、映像の表示品質を改善することができる。

【0150】

一方、他の実施例では、中央のブラックマトリクスおよびデータ配線の幅を増加させ、全ての副画素領域が同一特性を有するようにすることができるが、これについては図面を参照して説明する。

【0151】

図１１は、本発明の第３実施例に係る曲面型表示装置における曲面形状および応力を示す断面図であり、図１２は、本発明の第３実施例に係る曲面型表示装置における各領域の平面および断面を示す図面である。

【0152】

図１１に示すように、本発明の第３実施例に係る曲面型表示装置３１０は、離隔して対向する第１基板３２０および第２基板３４０と、第１基板３２０と第２基板３４０との間に配置される液晶層３５０と、第１基板３２０および第２基板３４０の縁部に配置されて第１基板３２０および第２基板３４０を合着するシールパターン３６０とを含む。

【0153】

第１基板３２０および第２基板３４０は、ユーザーが位置する第２基板３４０の上部に向かって凹状の曲面を有する。かかる曲面形状によって、第１基板３２０の外面には、中央から縁部に向かう引張応力ＴＳが発生し、第１基板３２０の内面には、縁部から中央に向かう圧縮応力ＣＳが発生し、第２基板３４０の内面には、中央から縁部に向かう引張応力ＴＳが発生して、第２基板３４０の外面には、縁部から中央に向かう圧縮応力ＣＳが発生する。

【0154】

また、圧縮応力によって、第１基板３２０の内面の長辺に平行する横方向の長さが中央に向かって縮小し、引張応力によって、第２基板３４０の内面の横方向の長さが縁部に向かって拡張するが、第２基板３４０の内面におけるブラックマトリクス（図１２の３４２）は、開口部（図１２のＯＰ）の幅を同一に維持しながら、データ配線（図１２の３２８）を覆うことができるように、第１基板３２０および第２基板３４０の中央の第１パネル部Ａ１では、ブラックマトリクス（図１２の３４２）の中心線が第１および第２カラーフィルター（図１２の３４４、３４６）の境界線に一致する第１ＢＭ幅（図１２のＢＷ１）に形成し、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３では、それぞれ第１パネル部Ａ１におけるブラックマトリクス３４２を、第１および第２カラーフィルター３４４、３４６の境界線を基準にして第２基板３４０の中央に向かって内側へ均一に移動し、第１ＢＭ幅ＢＷ１と同一の第２および第３ＢＭ幅（図１２のＢＷ２、ＢＷ３）に形成する。

【0155】

第１基板３２０の内面におけるデータ配線（図１２の３２８）は、第１パネル部Ａ１においては、ブラックマトリクス（図１２の３４２）と両端が一致するように、ブラックマトリクス（図１２の３４２）の第１ＢＭ幅（図１２のＢＷ１）と同一の第１ＤＬ幅ＤＷ１に形成し、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３においては、ブラックマトリクス（図１２の３４２）に完全に覆われるように、それぞれブラックマトリクス（図１２の３４２）の第２および第３ＢＭ幅（図１２のＢＷ２、ＢＷ３）より小さい第２および第３ＤＬ幅（ＤＷ２、ＤＷ３）に形成する。

【0156】

具体的に図１２に示すように、本発明の第３実施例に係る曲面型表示装置３１０は、離隔して対向する第１基板３２０および第２基板３４０と、第１基板３２０と第２基板３４０との間に配置される液晶層３５０とを含む。

【0157】

第１基板３２０および第２基板３４０は、それぞれ赤色・緑色・青色を表示する複数の副画素領域ＳＰを含む。

【0158】

第１基板３２０の内面にはゲート配線３２２が形成され、ゲート配線３２２の上部にはゲート絶縁層（不図示）が形成される。

【0159】

ゲート絶縁層の上部における各副画素領域ＳＰには共通電極３２４が形成され、共通電極３２４の上部には第１絶縁層３２６が形成される。

【0160】

第１絶縁層３２６の上部における副画素領域ＳＰの境界にはデータ配線３２８が形成され、データ配線３２８の上部には第２絶縁層３３０が形成される。

【0161】

ゲート配線３２２およびデータ配線３２８は互いに交差して副画素領域ＳＰを定義し、各副画素領域ＳＰにはゲート配線３２２およびデータ配線３２８に接続される薄膜トランジスタＴが形成される。

【0162】

第２絶縁層３３０の上部における各副画素領域ＳＰには、画素電極３３２が形成される。

【0163】

また、第２基板３４０の内面における副画素領域ＳＰの境界にはブラックマトリクス３４２が形成され、ブラックマトリクス３４２の下部における各副画素領域ＳＰには第１および第２カラーフィルター３４４、３４６が形成される。図１２には示していないが、ブラックマトリクス３４２の下部における各副画素領域ＳＰには、第３カラーフィルターをさらに形成することができ、第１〜第３カラーフィルター３４４、３４６、（不図示）は、それぞれ赤色・緑色・青色を透過させるカラーフィルター層を構成することができる。

【0164】

他の実施例においては、カラーフィルター層を第１基板３２０の上部に形成することもできる。

【0165】

ブラックマトリクス３４２は、ゲート配線３２２やデータ配線３２８および薄膜トランジスタＴを覆い、また、副画素領域ＳＰを露出する開口部ＯＰを有する。

【0166】

一方、このような本発明の第３実施例に係る曲面型表示装置３１０は、ユーザーが位置する第２基板３４０の上部に向かって凹状の曲面を有する。かかる曲面形状によって、第１基板３２０の内面には、縁部から中央に向かう第１シフト方向ＳＤ
１に沿って圧縮応力が発生し、第２基板３４０の内面には、中央から縁部に向かう第２シフト方向ＳＤ２に沿って引張応力が発生する。

【0167】

また、圧縮応力によって、第１基板３２０の内面の長さが第１シフト方向ＳＤ１へ縮小し、引張応力によって、第２基板３４０の内面の長さが第２シフト方向ＳＤ２へ拡張するが、ブラックマトリクス３４２の開口部ＯＰ間における幅ＢＷ１、ＢＷ２、ＢＷ３を両側、若しくは一側へ増加させ、第２基板３４０の内面におけるブラックマトリクス３４２が同幅でデータ配線３２８を覆うようにすると共に、中央のデータ配線３２８の幅を増加させ、全ての副画素領域ＳＰが同一の転傾（ｄｉｓｃｌｉｎａｔｉｏｎ）状態を有するようにすることができる。

【0168】

すなわち、第１基板３２０および第２基板３４０を、中央の第１パネル部Ａ１と、左右両側の縁部の第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３に区分する場合、第１パネル部Ａ１では、第１および第２カラーフィルター３４４、３４６の境界線がデータ配線３２８の中心線に整列され、ブラックマトリクス３４２が従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて両側へ同一に拡張して、ブラックマトリクス３４２の中心線が第１および第２カラーフィルター３４４、３４６の境界線に実質的に一致し、ブラックマトリクス３４２がデータ配線３２８を覆い、また、ブラックマトリクス３４２の開口部ＯＰが副画素領域ＳＰの中央部を露出する。

【0169】

ここで、第１パネル部Ａ１においては、ブラックマトリクス３４２の第１ＢＭ幅ＢＷ１とデータ配線３２８の第１ＤＬ幅ＤＷ１は、同一大きさに形成され（ＢＷ１＝ＤＷ１）、データ配線３２８の両端がブラックマトリクス３４２の両端にそれぞれ一致することができる。

【0170】

また、ブラックマトリクス３４２の中心線と、第１および第２カラーフィルター３４４、３４６の境界線は、約−３μｍ〜約＋３μｍの誤差範囲内で一致することができる。

【0171】

また、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３においては、第１および第２カラーフィルター３４４、３４６の境界線がそれぞれデータ配線３２８の中心線に対して外側へシフトし、ブラックマトリクス３４２がそれぞれ従来のブラックマトリクス（図１の４２）に比べて中央に向かって内側へ拡張して、ブラックマトリクス３４２の中心線がそれぞれ第１および第２カラーフィルター３４４、３４６の境界線の内側に配置されるので、ブラックマトリクス３４２がそれぞれデータ配線３２８を覆い、また、ブラックマトリクス３４２の開口部ＯＰがそれぞれ副画素領域ＳＰのみを露出する。

【0172】

ここで、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３においては、ブラックマトリクス３４２の第２および第３ＢＭ幅ＢＷ２、ＢＷ３がそれぞれデータ配線３２８の第２および第３ＤＬ幅ＤＷ２、ＤＷ３より大きく形成されて（ＢＷ２＞ＤＷ２、ＢＷ３＞ＤＷ３）、データ配線３２８の一端がブラックマトリクス３４２の一端に一致し、データ配線３２８の他端がブラックマトリクス３４２の他端より内側に配置されることができる。

【0173】

したがって、１つの副画素領域ＳＰに印加される１つのデータ信号（階調）による光が１つのカラーフィルター３４４、３４６を通して放出されるので、隣接する２つの副画素領域ＳＰのカラーが混ざる混色、若しくはカラークロストークが防止され、曲面型表示装置３１０で表示される映像の表示品質が改善される。

【0174】

そのとき、第１パネル部Ａ１において、開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス３４２は第１ＢＭ幅ＢＷ１を有し、開口部ＯＰは第１開口幅ＯＷ１を有し、データ配線３２８は第１ＤＬ幅ＤＷ１を有して、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３において、開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス３４２はそれぞれ第２および第３ＢＭ幅ＢＷ２、ＢＷ３を有し、開口部ＯＰはそれぞれ第２および第３開口幅ＯＷ２、ＯＷ３を有し、データ配線３２８はそれぞれ第２および第３ＤＬ幅ＤＷ２、ＤＷ３を有する。第１、第２および第３ＢＭ幅ＢＷ１、ＢＷ２、ＢＷ３は互いに同一であり（ＢＷ１＝ＢＷ２＝ＢＷ３）、第１、第２および第３開口幅ＯＷ１、ＯＷ２、ＯＷ３は互いに同一であり（ＯＷ１＝ＯＷ２＝ＯＷ３）、第１ＤＬ幅ＤＷ１は、第２および第３ＤＬ幅ＤＷ２、ＤＷ３より大きくて、第２および第３ＤＬ幅ＤＷ２、ＤＷ３は互いに同一である（ＤＷ１＞ＤＷ２＝ＤＷ３）。

【0175】

また、隣接するデータ配線３２８同士の離隔距離は、第１基板３２０の全面に亘って同一である。

【0176】

すなわち、第２パネル部Ａ２の開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス３４２は、従来のブラックマトリクス（図１の４２）を、第１および第２カラーフィルター３４４、３４６の境界線を基準にして中央に向かって右側へ均一に拡張し、左側の一端がデータ配線３２８の左側の一端に一致しながら、データ配線３２８を覆う第２ＢＭ幅ＢＷ２を有するようにした形態である。また、第３パネル部Ａ３の開口部ＯＰ間におけるブラックマトリクス３４２は、従来のブラックマトリクス（図１の４２）を、第１および第２カラーフィルター３４４、３４６の境界線を基準にして中央に向かって左側へ均一に拡張し、右側の一端がデータ配線３２８の右側の一端に一致しながら、データ配線３２８を覆う第３ＢＭ幅ＢＷ３を有するようにした形態である。

【0177】

さらに、第２パネル部Ａ２のデータ配線３２８は、第１パネル部Ａ１のデータ配線３２８が第１ＤＬ幅ＤＷ１を有するように拡張することによって、その拡張幅だけ左側へシフトし、左側の一端がブラックマトリクス３４２の左側の一端に一致しながら、第２ＤＬ幅ＤＷ２を有するようにした形態である。また、第３パネル部Ａ３のデータ配線３２８は、第１パネル部Ａ１のデータ配線３２８が第１ＤＬ幅ＤＷ１を有するように拡張することによって、その拡張幅だけ右側へシフトし、右側の一端がブラックマトリクス３４２の右側の一端に一致しながら、第３ＤＬ幅ＤＷ３を有するようにした形態である。

【0178】

したがって、本発明の第３実施例に係る曲面型表示装置３１０では、第１および第２基板３２０、３４０の全体に亘って、ブラックマトリクス３４２の開口部ＯＰが同幅に形成され（ＯＷ１＝ＯＷ２＝ＯＷ３）、ブラックマトリクス３４２が同幅に形成されるので（ＢＷ１＝ＢＷ２＝ＢＷ３）、混色およびカラークロストークが防止され、映像の表示品質が改善されると共に、第２基板３４０の副画素領域ＳＰの全体に亘ってブラックマトリクス３４２の形状および表示品質が均一になる。

【0179】

また、第１パネル部Ａ１において、データ配線３２８は、両端がブラックマトリクス３４２の両端に一致するように第１ＢＭ幅ＢＷ１と同一の第１ＤＬ幅ＤＷ１に形成され（ＤＷ１＝ＢＷ１）、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３において、データ配線３２８は、一端がブラックマトリクス３４２の一端に一致するようにそれぞれ第１ＤＬ幅ＤＷ１より小さい第２および第３ＤＬ幅ＤＷ２、ＤＷ３に形成されるので（ＤＷ２＝ＤＷ３＜ＤＷ１）、全ての副画素領域ＳＰが同一の転傾状態を有することができる。

【0180】

すなわち、データ配線３２８の両端は、副画素領域ＳＰの中央部と異なる電場が形成されて異なる透過率、若しくはカラー特性を示す転傾線（ｄｉｓｃｌｉｎａｔｉｏｎ ｌｉｎｅ）になり得るが、第１パネル部Ａ１のデータ配線３２８の両端がブラックマトリクス３４２の両端に一致するので、第１パネル部Ａ１のデータ配線３２８の左右の副画素領域ＳＰは、それぞれ第１パネル部Ａ１のデータ配線３２８の両端の転傾線を露出する。

【0181】

また、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３のデータ配線３２８の一端がブラックマトリクス３４２の一端に一致し、他端はブラックマトリクス３４２によって覆われるので、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３の副画素領域ＳＰは、それぞれ第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３のデータ配線３２８の一端の転傾線を露出する。

【0182】

したがって、第１基板３２０および第２基板３４０の全体に亘って、全ての副画素領域ＳＰが１つの転傾線を露出する同一の転傾状態を有する。その結果、曲面型表示装置３１０の全体に亘って表示品質が均一になる。

【0183】

第３実施例では、第１パネル部Ａ１のデータ配線３２８の第１ＤＬ幅ＤＷ１が、第２および第３パネル部Ａ２、Ａ３の第２および第３ＤＬ幅ＤＷ２、ＤＷ３より大きい（ＤＷ１＞ＤＷ２＝ＤＷ３）ものを例に挙げたが、他の実施例では、第１、第２および第３パネル部Ａ１〜Ａ３のデータ配線３２８を同幅（ＤＷ１＝ＤＷ２＝ＤＷ３）に形成することもできる。この場合にも、第１基板３２０および第２基板３４０の全体に亘って、ブラックマトリクス３４２の開口部ＯＰを同幅に形成し（ＯＷ１＝ＯＷ２＝ＯＷ３）、ブラックマトリクス３４２を同幅に形成することによって（ＢＷ１＝ＢＷ２＝ＢＷ３）、第２基板３４０における副画素領域ＳＰの全体に亘ってブラックマトリクス３４２の形状を均一にすることができる。

【0184】

第１〜第３実施例では、曲面型液晶表示装置を例に挙げて説明したが、他の実施例では、発光ダイオードの上部にカラーフィルターおよびブラックマトリクスが配置される曲面型有機発光ダイオード表示装置にも本発明を適用することができる。

【0185】

また、第１〜第３実施例では、ユーザーが位置する第２基板の上部に向かって凹む形の曲面形状を有する曲面型表示装置を例に挙げて説明したが、他の実施例では、ユーザーが位置する第２基板の上部に向かって凸状の曲面形状を有する曲面型表示装置にも本発明を適用することができる。

【0186】

すなわち、このような凸る曲面形状によって第１基板の内面には、中央から縁部に向かう引張応力が発生し、第２基板の内面には、縁部から中央に向かう圧縮応力が発生し、それによって第１基板の内面の横方向の長さが縁部に向かって拡張し、第２基板の内面の横方向の長さが中央に向かって縮小する。

【0187】

そのとき、第２基板の内面におけるブラックマトリクスは、開口部の幅を同一に維持しながらデータ配線を覆うことができるように、第１および第２基板の中央の第１パネル部では、ブラックマトリクスの中心線が隣接する２つのカラーフィルターの境界線に一致する第１ＢＭ幅に形成し、第１パネル部の両側の第２および第３パネル部では、それぞれ第１パネル部のブラックマトリクスを、隣接する２つのカラーフィルターの境界線を基準にして第２基板の縁部に向かって外側へ均一に拡張して、第１ＢＭ幅より小さい第２および第３ＢＭ幅に形成することができる。

【0188】

或いは、第２基板の内面におけるブラックマトリクスは、開口部の幅を同一に維持しながらデータ配線を覆うことができるように、第１および第２基板の中央の第１パネル部では、ブラックマトリクスの中心線が隣接する２つのカラーフィルターの境界線に一致する第１ＢＭ幅に形成し、第１パネル部の両側において複数のブロックに区分される第２および第３パネル部では、それぞれ第１パネル部におけるブラックマトリクスを、隣接する２つのカラーフィルターの境界線を基準にして第２基板の中央および縁部に向かって内外両側へブロック毎に異なるように拡張して、第１ＢＭ幅より小さいか、或いは同一であるが、第１および第２カラーフィルターの境界線に対する相対的位置が徐々に変わる第２および第３ＢＭ幅に形成し、また、第２および第３パネル部の外側の第４および第５パネル部では、それぞれ第１パネル部におけるブラックマトリクスを、隣接する２つのカラーフィルターの境界線を基準にして第２基板の縁部に向かって外側へ均一に拡張して、第１ＢＭ幅より小さいか、或いは同一の第４および第５ＢＭ幅に形成することもできる。

【0189】

また、第２基板の内面におけるブラックマトリクスは、開口部の幅を同一に維持しながらデータ配線を覆うことができるように、第１および第２基板の中央の第１パネル部では、ブラックマトリクスの中心線が隣接する２つのカラーフィルターの境界線に一致する第１ＢＭ幅に形成し、第１パネル部の両側の第２および第３パネル部では、それぞれ第１パネル部におけるブラックマトリクスを、隣接する２つのカラーフィルターの境界線を基準にして第２基板の縁部に向かって外側へ均一に拡張し、第１ＢＭ幅と同一の第２および第３ＢＭ幅に形成することができる。また、第１基板の内面のデータ配線は、全ての副画素領域が同一の転傾状態を有するように、第１パネル部では、データ配線の両端がブラックマトリクスによって覆われるように第１ＤＬ幅に形成し、第２および第３パネル部では、それぞれデータ配線の一端がブラックマトリクスの一端に一致するように第１ＤＬ幅より大きい第２および第３ＤＬ幅に形成することができる。

【0190】

本発明の第１〜第３実施例は、互いに組み合わせて他の実施例に採用することができる。特に、データ配線の線幅（ＤＬ幅）を調節する実施例と、ブラックマトリクスの線幅（ＢＭ幅）を調節する実施例を組み合わせて採用する場合、製造工程による開口率の変動を最小化することができる。それによって映像の表示品質を改善し、生産歩留まりを向上させることができる。

【0191】

上記では、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野における当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想および領域から外れない範囲内で、本発明を様々に修正および変更できることを理解できるであろう。

【符号の説明】

【0192】

２１０・・・曲面型表示装置、２２０・・・第１基板、２２８・・・データ配線、２４０・・・第２基板、２４２・・・ブラックマトリクス、２４４・・・第１カラーフィルター、２４６・・・第２カラーフィルター、２５０・・・液晶層、２６０・・・シールパターン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8a】

【図8b】

【図8c】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】